(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池(1)を電池ホルダ(2)の電池収納部(15)に収納してなる電池ブロック(10)と、この電池ブロック(10)の電池(1)と直列に接続されて電池(1)の電流を検出する金属板からなる電流検出抵抗(40)と、前記電池ブロック(10)を収納している外装ケース(4)、(74)とを備えるバッテリパックであって、
前記電池ホルダ(2)は、電池収納部(15)の両側に位置して一対の支持側壁(12)を有し、一対の支持側壁(12)は、電池収納部(15)に収納される電池(1)の端部電極にリード板(5)を接続する電極窓(19)を開口して、この電極窓(19)で電池(1)の端部電極にリード板(5)を接続して、リード板(5)を支持側壁(12)の外側に配置しており、さらに、支持側壁(12)は電池収納部(15)よりも幅広く成形されて電池収納部(15)から外側に突出する突出部(16)を有し、一対の支持側壁(12)の突出部(16)の内側に電流検出抵抗(40)を配設してなるバッテリパック。
【請求項２】
前記電流検出抵抗(40)の一端が止ネジ(49)で固定されてなる請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項３】
前記電流検出抵抗(40)が、片方の支持側壁(12)に沿って配置される平行プレート(40A)と、この平行プレート(40A)に直交するように連結されてなる横プレート(40B)とからなり、この横プレート(40B)と平行プレート(40A)でもって全体の形状をＬ字状としており、横プレート(40B)は中央凹に折曲加工されて、中央の凹部(40b)にリード線(55)を配設している請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項４】
前記支持側壁(12)の突出部(16)の側縁に、外装ケース(4)の内面に沿う接触プレート部(17)を設けており、電流検出抵抗(40)の平行プレート(40A)を接触プレート部(17)の内面に配設してなる請求項３に記載されるバッテリパック。
【請求項５】
複数の電池(1)を電池ホルダ(2)の電池収納部(15)に収納してなる電池ブロック(10)と、この電池ブロック(10)の電池ホルダ(2)に固定されて、電池(1)の保護回路を実装するメイン回路基板(6)と、このメイン回路基板(6)に接続されて電池ホルダ(2)に固定してなるサブ回路基板(56)と、前記電池ブロック(10)を収納している外装ケース(4)、(74)とを備え
るバッテリパックであって、
前記電池ブロック(10)は、全体の形状を細長い四角柱状とすると共に、電池収納部(15)の両側に位置して一対の支持側壁(12)を有し、一対の支持側壁(12)は、電池収納部(15)に収納される電池(1)の端部電極にリード板(5)を接続する電極窓(19)を開口して、この電極窓(19)で電池(1)の端部電極にリード板(5)を接続して、リード板(5)を支持側壁(12)の外側に配置しており、さらに、支持側壁(12)は電池収納部(15)よりも幅広く成形されて電池収納部(15)から外側に突出する突出部(16)を有し、
四角柱状である前記電池ブロック(10)の一端面に対向する姿勢でメイン回路基板(6)が電池ホルダ(2)に固定され、さらに、一対の支持側壁(12)の突出部(16)の内側にサブ回路基板(56)を配設してなるバッテリパック。
【請求項６】
前記サブ回路基板(56)がサブ基板ホルダ(57)を介して電池ホルダ(2)に固定され、サブ基板ホルダ(57)が係止構造で一対の支持側壁(12)の間に連結してなる請求項５に記載されるバッテリパック。
【請求項７】
電池ホルダ(2)が複数の電池(1)を俵積み状に配列して電池収納部(15)に収納しており、俵積みされる電池(1)の段差部に形成される溝状スペース(50)にサブ回路基板(56)を配置してなる請求項５に記載されるバッテリパック。
【請求項８】
一対の支持側壁(12)の間にリード線(71)が配線されると共に、このリード線(71)を案内する案内凹部(70)を前記支持側壁(12)の突出部(16)に設けており、リード線(71)を案内凹部(70)に配線して支持側壁(12)の外側に引き出してなる請求項１または５に記載されるバッテリパック。
【請求項９】
前記電流検出抵抗(40)を電池ホルダ(2)に固定してなる電池ブロック(10)が防水袋(73)で被覆されて、外装ケース(74)に収納されてなる請求項１に記載されるバッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として電動自転車などの大電流の放電に適しているバッテリパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリパックは、電池に流れる電流を検出し、検出する電流で充放電状態をコントロールして電池の寿命を長くできる。たとえば、電池の電流を検出して最大電流を制限し、又は、過電流を検出して電流を遮断し、あるいはまた、充放電の電流を積算して残容量を演算して、残容量から過充電や過放電を防止することで電池を保護しながら充放電できる。このことを実現するバッテリパックは、電池の電流を検出するための電流検出抵抗を内蔵している。電流検出抵抗の両端に誘導される電圧から、電池の充電電流と放電電流が検出される。電流検出抵抗を備えるバッテリパックは、回路基板に電流検出抵抗を固定している。（特許文献１及び２参照）
【特許文献１】特開２００３−３４６９１７号公報
【特許文献２】特開２００４−８７８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電流検出抵抗は、電流のジュール熱で発熱する。ジュール熱は、電流検出抵抗の電気抵抗と電流の二乗の積に比例する。電流検出抵抗は、電気抵抗を小さくしてジュール熱による発熱を小さくできる。ただ、電気抵抗を小さくすると両端に誘導される電圧が小さくなることから、電流を正確に検出するのが難しくなる。それは、電流を検出する誤差の原因となる雑音などの外的条件の割合が大きくなるからである。したがって、電流検出抵抗は、所定の電気抵抗とする必要がある。したがって、大電流で充放電されるバッテリパックは、電流検出抵抗のジュール熱の発熱が大きくなり、電流検出抵抗の容量、すなわちワット数が大きくなって大型となる。このため、電流検出抵抗を固定する回路基板を大きくする必要がある。また、発熱して温度が上昇するので、熱に影響のある部材を接近し配置できない。このことから、電流検出抵抗の周囲には放熱用のスペースを設ける必要があり、回路基板をさらに大きくする。また、プラスチックなどの熱の影響を受けやすい部材を離して配置することから、たとえば外装ケースなどの内面から離して配設する必要がある。
【０００４】
本発明の第１の目的は、この欠点を解決すること、すなわち回路基板を小さくしながら、発熱する電流検出抵抗に熱の影響のある部材を接近することなく外形も小さくできるバッテリパックを提供することにある。
【０００５】
さらに、バッテリパックは、用途によっては、保護回路に加えて種々の機能が要求される。たとえば、自転車の電源に使用されるバッテリパックにおいて、電池の残容量を正確に表示することで、ユーザーは電池で走行できる距離を知ることができ、便利に使用できる。ただ、この残容量表示機能を設けることは、製造コストを高くすることから、全てのユーザーが必ずしも必要とはしない。このため、回路基板には、その用途やユーザーによって、残容量表示機能と保護回路の両方を実装するものと、保護回路のみを実装するものとを設計して製作する必要があり、回路基板の製造コストを高くする。
【０００６】
本発明の第２の目的は、この欠点を解消すること、すなわち種々の用途において、保護回路を実装する回路基板を規格化しながら、種々の付加回路を付加することができ、さらに外形を大きくすることなく付加回路を好ましい位置に配置できるバッテリパックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１のバッテリパックは、複数の電池１を電池ホルダ２の電池収納部１５に収納してなる電池ブロック１０と、この電池ブロック１０の電池１と直列に接続されて電池１の電流を検出する金属板からなる電流検出抵抗４０と、電池ブロック１０を収納している外装ケース４、７４とを備える。電池ホルダ２は、電池収納部１５の両側に位置して一対の支持側壁１２を有する。一対の支持側壁１２は、電池収納部１５に収納される電池１の端部電極にリード板５を接続する電極窓１９を開口して、この電極窓１９で電池１の端部電極にリード板５を接続して、リード板５を支持側壁１２の外側に配置している。さらに、支持側壁１２は、電池収納部１５よりも幅広く成形されて電池収納部１５から外側に突出する突出部１６を有し、一対の支持側壁１２の突出部１６の内側に電流検出抵抗４０を配設している。
【０００８】
本発明の請求項２のバッテリパックは、電流検出抵抗４０の一端を止ネジ４９で固定している。
【０００９】
本発明の請求項３のバッテリパックは、電流検出抵抗４０が、片方の支持側壁１２に沿って配置される平行プレート４０Ａと、この平行プレート４０Ａに直交するように連結されてなる横プレート４０Ｂとからなり、この横プレート４０Ｂと平行プレート４０Ａでもって全体の形状をＬ字状としている。横プレート４０Ｂは、中央凹に折曲加工して、中央の凹部４０ｂにリード線５５を配設している。
【００１０】
本発明の請求項４のバッテリパックは、支持側壁１２の突出部１６の側縁に、外装ケース４の内面に沿う接触プレート部１７を設けており、電流検出抵抗４０の平行プレート４０Ａを接触プレート部１７の内面に配設している。
【００１１】
本発明の請求項５のバッテリパックは、複数の電池１を電池ホルダ２の電池収納部１５に収納してなる電池ブロック１０と、この電池ブロック１０の電池ホルダ２に固定されて、電池１の保護回路を実装するメイン回路基板６と、このメイン回路基板６に接続されて電池ホルダ２に固定してなるサブ回路基板５６と、電池ブロック１０を収納している外装ケース４、７４とを備える。電池ブロック１０は、全体の形状を細長い四角柱状とすると共に、電池収納部１５の両側に位置して一対の支持側壁１２を有する。一対の支持側壁１２は、電池収納部１５に収納される電池１の端部電極にリード板５を接続する電極窓１９を開口して、この電極窓１９で電池１の端部電極にリード板５を接続して、リード板５を支持側壁１２の外側に配置している。さらに、支持側壁１２は、電池収納部１５よりも幅広く成形されて電池収納部１５から外側に突出する突出部１６を有する。バッテリパックは、四角柱状である電池ブロック１０の一端面に対向する姿勢で、メイン回路基板６を電池ホルダ２に固定し、さらに、一対の支持側壁１２の突出部１６の内側にサブ回路基板５６を配設している。
【００１２】
本発明の請求項６のバッテリパックは、サブ回路基板５６を、サブ基板ホルダ５７を介して電池ホルダ２に固定しており、サブ基板ホルダ５７を係止構造で一対の支持側壁１２の間に連結している。
【００１３】
本発明の請求項７のバッテリパックは、電池ホルダ２が、複数の電池１を俵積み状に配列して電池収納部１５に収納しており、俵積みされる電池１の段差部に形成される溝状スペース５０にサブ回路基板５６を配置している。
【００１４】
本発明の請求項８のバッテリパックは、一対の支持側壁１２の間にリード線７１が配線されると共に、このリード線７１を案内する案内凹部７０を支持側壁１２の突出部１６に設けており、リード線７１を案内凹部７０に配線して支持側壁１２の外側に引き出している。
【００１５】
本発明の請求項９のバッテリパックは、電流検出抵抗４０を電池ホルダ２に固定してなる電池ブロック１０を、防水袋７３で被覆して外装ケース４、７４に収納している。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１のバッテリパックは、回路基板を小さくしながら、発熱する電流検出抵抗に熱の影響のある部材を接近することなく外形も小さくできる特徴がある。それは、このバッテリパックが、電池を定位置に保持する電池ホルダの電池収納部の両側に一対の支持側壁を設け、この支持側壁に電池収納部から外側に突出して突出部を設け、一対の支持側壁に設けている突出部の内側に電流検出抵抗を配設するからである。回路基板にかわって、電池ホルダに設けている支持側壁の突出部間に配設される電流検出抵抗は、回路基板の電子部品のように、熱に影響のある部材から離して配設できることから、電流検出抵抗の発熱による弊害を防止できる。また、支持側壁の間にできるスペースを有効に利用して電流検出抵抗を配設することから、電流検出抵抗を配設するために専用のスペースを設ける必要がなく、したがって外装ケースを大きくする必要もない。
【００１７】
本発明の請求項２のバッテリパックは、電流検出抵抗の一端を止ネジで固定しているので、電流検出抵抗を簡単に電池ブロックに連結できる。
【００１８】
本発明の請求項３のバッテリパックは、電流検出抵抗を、片方の支持側壁に沿って配置される平行プレートと、この平行プレートに直交するように連結されてなる横プレートとで構成し、この横プレートと平行プレートでもって全体の形状をＬ字状として、横プレートを中央凹に折曲加工して、中央の凹部にリード線を配設しているので、支持側壁の間にリード線を配線しながら、ここに電流検出抵抗を配設できる。
【００１９】
本発明の請求項４のバッテリパックは、支持側壁の突出部の側縁に、外装ケースの内面に沿う接触プレート部を設けており、電流検出抵抗の平行プレートを接触プレート部の内面に配設しているので、電流検出抵抗の発熱を接触プレート部で遮断できる。このため、電流検出抵抗が外装ケースを加熱することがない。
【００２０】
本発明の請求項５のバッテリパックは、種々の用途において、保護回路を実装する回路基板を規格化しながら、種々の付加回路を付加することができ、さらに、外形を大きくすることなく付加回路を好ましい位置に配置できる特徴がある。それは、このバッテリパックが、電池ブロックの電池ホルダに、電池の保護回路を実装するメイン回路基板と、このメイン回路基板に接続しているサブ回路基板とを固定しており、電池ブロックは、全体の形状を細長い四角柱状として、電池ホルダの電池収納部の両側に一対の支持側壁を設けて、この支持側壁に電池収納部から外側に突出して突出部を設けており、四角柱状である電池ブロックの一端面に対向する姿勢でメイン回路基板を電池ホルダに固定し、さらに、一対の支持側壁の突出部の内側にサブ回路基板を配設しているからである。
【００２１】
本発明の請求項６のバッテリパックは、サブ回路基板を、サブ基板ホルダを介して電池ホルダに固定し、サブ基板ホルダを係止構造で一対の支持側壁の間に連結しているので、サブ基板ホルダを簡単に電池ホルダに連結できる。
【００２２】
本発明の請求項７のバッテリパックは、電池ホルダが、複数の電池を俵積み状に配列して電池収納部に収納すると共に、俵積みされる電池の段差部に形成される溝状スペースにサブ回路基板を配置しているので、多数の電池を無駄なスペースを少なくしながら収納して、全体の外形を小さくできる共に、電池を俵積み状に配列することによってできるスペースを有効に利用してサブ基板ホルダを省スペースに配置できる。
【００２３】
本発明の請求項８のバッテリパックは、一対の支持側壁の間にリード線を配線すると共に、このリード線を案内する案内凹部を支持側壁の突出部に設けており、リード線を案内凹部に配線して支持側壁の外側に引き出しているので、外装ケースを大きくすることなく、一対の支持側壁の間に配線するリード線を支持側壁の外側に引き出しできる。
【００２４】
本発明の請求項９のバッテリパックは、電流検出抵抗を電池ホルダに固定してなる電池ブロックを防水袋で被覆して、外装ケースに収納しているので、電流検出抵抗が防水袋を加熱して熱弊害を与えるのを防止できる。電流検出抵抗が突出部の内側にあって、防水袋の内面から離れて配設できるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのバッテリパックを例示するものであって、本発明はバッテリパックを以下のものに特定しない。
【００２６】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２７】
図１と図２に示すバッテリパックは、電池１を電池ブロック１０として外装ケース４に収納している。図３ないし図５は、電池ブロック１０の底面斜視図、断面斜視図、及び分解斜視図をそれぞれ示している。これ等の図のバッテリパックは、複数の電池１を平行な姿勢で、多段多列に配列して電池ブロック１０としている。この電池ブロック１０は、各々の電池１をリード板５を介して直列と並列に接続している。さらに、リード板５は、各々の電池電圧を検出して電池の過充電や過放電を防止する保護回路を実装するメイン回路基板６に、電池１を接続している。
【００２８】
［電池１］
電池１は、充電可能な円筒形の二次電池である。本実施例においては、電池１として円筒型のリチウムイオン二次電池を使用する。リチウムイオン二次電池は、複数個を並列に接続して、これを直列に接続するバッテリパックの二次電池として適している。それは、複数のリチウムイオン二次電池を並列に接続して、内部抵抗を小さくして出力電流を大きくできるからである。また、リチウムイオン二次電池は、充電容量も大きいので、大電流を必要とする用途の場合でも、容量不足を招かずに十分な使用時間を確保できる。ただし、本発明のバッテリパックは、電池をリチウムイオン二次電池に特定せず、円筒形の電池であればニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池も使用できる。
【００２９】
［電池ブロック１０］
電池ブロック１０は、複数の電池１を多段多列に配列している。図の電池ブロック１０は、各々の電池１を電池ホルダ２で定位置に配置して、リード板５に接続している。図のバッテリパックの回路図を図６に示す。この回路図のバッテリパックは、６組の直列ブロック９をリード板５で並列に接続している。各々の直列ブロック９は、７個の電池１を直列に接続している。したがって、このバッテリパックは、４２個の電池１を、７直、６並に接続している。
【００３０】
さらに、この回路図のバッテリパックは、電池１と直列に電流検出抵抗４０を接続している。図のバッテリパックは、電池１のマイナス側の出力リード板２０と出力端子６３との間に電流検出抵抗４０を接続している。電流検出抵抗４０に設けた一対の検出端子４３は、リード線４５を介してメイン回路基板６に実装される電圧検出回路（図示せず）に接続される。電圧検出回路は、電流検出抵抗４０の両端に誘導される電圧をアンプで増幅し、増幅されたアナログ信号をＡ／Ｄコンバータでデジタル信号に変換して、電池１の電流を検出する。電流検出抵抗４０の両端に誘導される電圧が、電流検出抵抗４０の電気抵抗と電流の積となるので、デジタル信号を演算して電流を検出する。
【００３１】
メイン回路基板６に実装される保護回路は、検出する電池１の電流から電池１に流れる電流をコントロールし、あるいは過電流を検出して電流を遮断する。さらに、図６の回路図に示すバッテリパックは、メイン回路基板６に加えてサブ回路基板５６を備える。サブ回路基板５６は、リード線５５を介してメイン回路基板６に接続されて、メイン回路基板６で検出される電池１の電流を積算して、電池１の残容量を演算する演算回路（図示せず）を実装している。さらに、サブ回路基板は、演算回路で検出される電池の残容量を表示する表示部を実装することができる。図のバッテリパックは、サブ回路基板５６に電池１の残容量を検出する回路を実装しているが、サブ回路基板は、残容量の検出回路のみでなく、たとえば、電池の充放電の積算値や劣化条件を検出して、電池の寿命を検出する回路のように、電池の付加機能を検出する回路を実装することができる。
【００３２】
図２ないし図５の電池ブロック１０は、全体の形状を細長い四角柱状として、一端面である上面と対向する姿勢でメイン回路基板６を配置している。電池ブロック１０は、複数の直列ブロック９を縦に多段に積層して、全体の形状を四角柱状としている。図の電池ブロック１０は、５組の直列ブロック９を縦に積層するように配列して、図の上下方向となる縦方向に細長い四角柱状としている。直列ブロック９は、複数の電池１を２段の俵積み状に配列している。図の直列ブロック９は、上段に４本の電池１を水平面に並べ、下段に３個の電池１を水平面に並べている。上段と下段の電池１は、互いに隣接する電池１の谷間にあって、俵積み状に配列される。本明細書において、電池を「俵積み状」に配列するとは、米俵を崩れないように積み重ねるように、上下の電池をその谷間に配設して積層する配列を意味する。さらに、直列ブロック９は、図７に示すように、各々の電池１の端部電極をリード接続面８に配置している。俵積み状に配置される電池１は、上段と下段の電池１が谷間に位置するので、図５に示すように、最も外側に配列されるリード板５の端縁、図５において右側に配列される複数のリード板５の最も右端に配置されるリード板５の右側縁と、左側に配列される複数のリード板５の最も左端に配置されるリード板５の左側縁を直線状にして、上下の直列ブロック９を並列に接続でき、またメイン回路基板６にも接続できる。また、電池１を俵積み状に配列するバッテリパックは、無駄なスペースを少なくして、外形を小さくできる。それは、円筒形電池の谷間にできるスペースを有効に利用して電池１を配置するからである。
【００３３】
図の直列ブロック９は、電池１を４列と３列に並べて俵積み状に配置するので、１組の直列ブロック９は、７個の電池１を直列に接続している。ただし、本発明のバッテリパックは、１組の直列ブロックの電池を７個には特定しない。直列ブロックは、図示しないが、３列と２列に電池を配列して５個の電池を直列に接続し、あるいは５列と４列に電池を配列して、９個の電池を直列に接続することもできる。直列ブロック９は、電池１を２段の俵積み状に配列するが、上段と下段の電池１は個数が異なり、一方の列を他方よりもひとつ少なくしている。上段と下段に同じ個数の電池を並べると、電池ブロックの縦に長いリード板で、直列ブロックの電池を直列に接続して、直列ブロックの電池を並列に接続できなくなるからである。図のバッテリパックは、直列ブロック９の上段の電池１を下段の電池１よりも多くしているが、上下を反転して、上段の電池の個数を下段の電池よりも少なくすることもできる。
【００３４】
縦に積層される直列ブロック９は、リード板５を介して並列に接続される。図のバッテリパックは、６組の直列ブロック９を並列に接続している。本発明のバッテリパックは、並列に接続する直列ブロックの個数を６組には特定しない。５組以下の直列ブロックを縦に並べて並列に接続し、あるいは７組以上の直列ブロックを縦に並べて並列に接続することもできる。ただ、電池ブロック１０は、縦に細長い四角柱状となるように、複数の直列ブロック９を縦に並べて並列に接続する。多段に積層される直列ブロック９は、電池１の端部電極を、電池ブロック１０のリード接続面８に配置する。全ての直列ブロック９の電池１にリード板５を接続するためである。
【００３５】
［電池ホルダ２］
電池ホルダ２は、図２ないし図５に示すように、電池１を挿通して保持する保持筒１１の両端に、支持側壁１２を一体的に成形して連結している。この電池ホルダ２は、一対の支持側壁１２の対向する内側に保持筒１１を設けて電池収納部１５としている。保持筒１１に電池１を入れて、電池１は定位置に保持される。この電池ホルダ２は絶縁材を成形して製作される。電池ホルダ２を成形する絶縁材はプラスチックである。保持筒１１は、電池１を挿通する複数の挿通穴１３を貫通して設けている。電池ホルダ２は、保持筒１１の挿通穴１３に電池１を挿通して、複数の電池１を所定の位置に保持している。図の電池ホルダ２は、４２本の円筒型電池１を連結して保持するので、支持側壁１２に４２本の保持筒１１を設けて、各々の保持筒１１に挿通穴１３を設けている。これらの保持筒１１は、４２本の電池１を前述の配列で、すなわち俵積み状に配列できるように、支持側壁１２に一体成形して設けている。
【００３６】
図５に示す電池ホルダ２は、保持筒１１を軸方向の中間で２分割して、一対の支持側壁１２に一体的に成形して連結している。分割された保持筒１１の端部を支持側壁１２の内側に連結する形状に成形している。この電池ホルダ２は、保持筒１１の分割端である開口部を挿通穴１３として電池１を挿入し、一対の支持側壁１２を連結して、複数の電池１を電池ホルダ２に収納している。
【００３７】
保持筒１１は、図５に示すように、電池１の表面のほぼ全周に沿う筒状に挿通穴１３を開口している。ただ、保持筒は、必ずしも電池の全周に沿う筒状に挿通穴を開口する必要はない。さらに、図５に示す電池ホルダ２は、保持筒１１の一部に開口部１１Ａを設けている。図の電池ホルダ２は、分割された保持筒１１の対向する開口端部を切欠して開口部１１Ａを設けている。この電池ホルダ２は、保持筒１１に設けた開口部１１Ａに、温度異常検出体４６を配設している。この温度異常検出体４６は、詳細には後述するが、電池１の温度異常を検出する。ただ、保持筒に設けた開口部には、温度センサーを配設して、電池の温度を検出することもできる。このバッテリパックは、温度異常検出体４６や温度センサーで電池の温度異常を検出しながら、電池１の充放電を制御できる特徴がある。ただ、保持筒は、必ずしも開口部を設ける必要はない。
【００３８】
中間で分割される保持筒１１は、図示しないが、分割端側から支持側壁１２側に向かって次第に内径が小さくなるテーパー状に内面を成形している。この保持筒１１は、支持側壁１２側の端部の内面に突出する部分を電池１の表面に面接触させて電池１を定位置に保持できる。このように、保持筒１１を分割する構造は、プラスチックを成形する金型の設計を簡単にして、プラスチック成形を容易にできる特長がある。
【００３９】
一対の支持側壁１２は、保持筒１１の両端に位置して、互いに平行な姿勢で設けられている。支持側壁１２は、保持筒１１に対して直交する板状に成形されている。一対の支持側壁１２は、中央部に保持筒１１を設けて電池収納部１５とし、一端部にメイン回路基板６の収納スペース１４を設けている。電池ホルダ２は、一対の支持側壁１２を、保持筒１１の両端から、図において上方に突出させており、一対の支持側壁１２の間に、メイン基板ホルダ７を収納する収納スペース１４を設けている。メイン基板ホルダ７の収納スペース１４は、保持筒１１の長さ、すなわち電池１の長さで幅が特定され、支持側壁１２が保持筒１１から上方に突出する突出高さで深さが特定される。収納スペース１４の深さ、すなわち、支持側壁１２の突出高さは、収納スペース１４にメイン基板ホルダ７を収納できる高さとする。
【００４０】
さらに、電池ホルダ２は、両側に位置する支持側壁１２の外側に、リード板５を配設している。支持側壁１２は、保持筒１１の外側において、挿通穴１３の開口部である電極窓１９から表出する端部電極にリード板５を溶着して連結している。図３と図４の支持側壁１２は、リード板５を嵌入する位置決凹部２４を外側面に設けており、この位置決凹部２４にリード板５を入れて定位置に配置している。位置決凹部２４は、リード板５の外形よりもわずかに大きい外形として、ここにリード板５を入れて定位置に配置している。
【００４１】
さらに、支持側壁１２は、リード板５の接続部５Ａをメイン回路基板６に接続するための接続窓１８を開口している。接続窓１８は、位置決凹部２４に配設されるリード板５の接続部５Ａの位置に開口されており、接続部５Ａを収納スペース１４に表出させている。リード板５の接続部５Ａは、接続窓１８に配置されて、収納スペース１４に配置されるメイン基板ホルダ７のメイン回路基板６に接続している。
【００４２】
さらに、支持側壁１２は電池収納部１５よりも幅広く成形して、電池収納部１５から外側に突出する突出部１６を設けている。電池ホルダ２は、保持筒１１を電池収納部１５とするので、保持筒１１よりも外側に突出する形状に支持側壁１２を成形して、突出部１６を設けている。
【００４３】
さらに、図２ないし図５の電池ホルダ２は、支持側壁１２の突出部１６の側縁に、外装ケース４の内面に沿う接触プレート部１７を設けている。接触プレート部１７は、図８に示すように、保持筒１１の表面から離して配設されて、接触プレート部１７と保持筒１１との間に電流検出抵抗４０と出力リード板２０を配設する隙間３２を設けている。図４は、図３に示す電池ブロック１０の電池ホルダ２の接触プレート部１７を切除した断面斜視図を示している。図４に示す電池ブロック１０は、接触プレート部１７と保持筒１１との隙間３２に、電流検出抵抗４０を定位置に配置するための嵌着凸部４４を一体的に成形して設けている。嵌着凸部４４は、支持側壁１２の内面から内側に突出して、電流検出抵抗４０を固定する位置に設けられる。図の電池ホルダ２は、ふたつの凸部からなる複数の嵌着凸部４４を設けている。換言するなら、嵌着凸部４４は、板形状である。
【００４４】
［電流検出抵抗４０］
図３、図４、及び図８に示す電池ブロック１０は、一対の支持側壁１２の突出部１６の内側に、電流検出抵抗４０を配設している。電流検出抵抗４０は、図４と図９に示すように、所定の電気抵抗の金属板を、所定の幅のＬ字状に裁断して製作される。この電流検出抵抗４０は、片方の支持側壁１２に沿って配置される平行プレート４０Ａと、この平行プレート４０Ａに直交するように連結されてなる横プレート４０Ｂとからなり、平行プレート４０Ａと横プレート４０Ｂとで全体の形状をＬ字状としている。
【００４５】
平行プレート４０Ａは、先端部を内側に折曲して、その折曲端には、出力リード線３４の接続端子４１を設けている。接続端子４１は、貫通孔４１ａまたは雌ネジ孔を設けている。貫通孔４１ａを有する接続端子４１は、ネジ４８とナットで出力リード線３４を接続する。雌ネジ孔の接続端子は、ここに止ネジをねじ込んで出力リード線３４を接続する。リード線３４は、メイン回路基板６を介してコネクタ３８に設けた出力端子６３（図６参照）に接続される。さらに、平行プレート４０Ａは、電池ホルダ２に設けた嵌着凸部４４を案内する嵌着凹部４０ａを設けている。図の電流検出抵抗４０は、平行プレート４０Ａの両端部の外側縁にふたつの凹部からなる複数の嵌着凹部４０ａを設けている。この電流検出抵抗４０は、電池ホルダ２の嵌着凸部４４を嵌着凹部４０ａに案内して、電池ホルダ２の正確な位置に連結できる。
【００４６】
横プレート４０Ｂは、中央凹に折曲加工している。この横プレート４０Ｂは、凹部４０ｂにリード線５５を配線することができる。さらに横プレート４０Ｂは、先端部に出力リード板２０に固定される固定端子４２を設けている。固定端子４２は貫通孔４２ａを設けており、ここに挿入される止ネジ４９で、マイナス側の出力リード板２０に固定される。マイナス側の出力リード板２０は、複数の止ネジ３３を介して、電池１の端部電極に溶接しているリード板５に連結されて、電池ホルダ２の定位置に固定されている。電流検出抵抗４０は、一端に設けている固定端子４２を出力リード板２０に固定し、この出力リード板２０を介して電池ホルダ２の定位置に連結される。とくに、図４と図８の電流検出抵抗４０は、平行プレート４０Ａの嵌着凹部４０ａを電池ホルダ２の嵌着凸部４４に案内し、横プレート４０Ｂの一端を出力リード板２０に固定することで、電池ホルダ２の正確な位置に固定される。
【００４７】
電流検出抵抗４０は、これに流れる電流によって電圧降下が発生し、すなわち電流が流れると電圧が誘導され、誘導され電圧降下によって電池１の電流が検出される。電流検出抵抗４０は、誘導される電圧、すなわち電圧降下を検出するための検出端子４３を両端部に設けている。図９の電流検出抵抗４０は、平行プレート４０Ａと横プレート４０Ｂに検出端子４３を設けている。一方の検出端子４３は平行プレート４０Ａの先端部、他方の検出端子４３は横プレート４０Ｂの平行プレート４０Ａに近い側に設けている。さらに、この検出端子４３は、Ｌ字状に裁断してなる電流検出抵抗４０の内側に設けている。検出端子４３は、内側縁から突出する突出端子で、先端にリード線４５を接続する貫通孔４３ａを設けている。この検出端子４３は、貫通孔４３ａにネジ４７で接続されるリード線４５を介してメイン回路基板６に接続される。メイン回路基板６は、電流検出抵抗４０に誘導される電圧から電池１の電流を検出する。
【００４８】
さらに、図２ないし図４の電池ブロック１０は、四角柱状である電池ブロック１０の一端面に対向する姿勢でメイン回路基板６を電池ホルダ２に固定して、一対の支持側壁１２の突出部１６の内側に、サブ回路基板５６を配設している。サブ回路基板５６は、サブ基板ホルダ５７を介して電池ホルダ２の支持側壁１２の間に固定している。図の電池ブロック１０は、サブ基板ホルダ５７を係止構造で一対の支持側壁１２の間に連結している。
【００４９】
図の電池ブロック１０は、４個と３個の電池１を俵積み状に配設することから、図５と図１０に示すように、３個の電池１を積層する段の両側に溝状スペース５０ができる。すなわち、俵積みされる電池１の外側にできる段差部によって溝状スペース５０が形成される。図３と図４の電池ブロック１０は、図１１に示すように、支持側壁１２の側縁を直線状として、外装ケース４の内面に沿う接触プレート部１７を設けている。この電池ホルダ２は、隣接する保持筒１１の間に溝状スペース５０ができる。この溝状スペース５０は、両端部に支持側壁１２が配設される。したがって、溝状スペース５０は、隣接する保持筒１１と一対の支持側壁１２に囲まれた領域となる。サブ回路基板５６を溝状スペース５０に配置するバッテリパックは、外装ケース４を大きくすることなく、サブ回路基板５６を収納できる。
【００５０】
［サブ基板ホルダ５７］
サブ回路基板５６は、サブ基板ホルダ５７に収納されて、電池ブロック１０の溝状スペース５０に配設される。サブ基板ホルダ５７の斜視図を図１２と図１３に示す。ただし、図１３は、図１２のサブ基板ホルダ５７を上下を反転した斜視図を示している。これ等の図に示すサブ基板ホルダ５７は、上方を閉塞して底面を開口する長方形の箱形にプラスチックを成形して、係止構造で電池ホルダ２の溝状スペース５０に連結される。サブ基板ホルダ５７は、両端に突出して係止爪５８を一体的に成形して設けている。図のサブ基板ホルダ５７は、一端に第１の係止爪５８Ａを、他端に第２の係止爪５８Ｂを設けている。図１２のサブ基板ホルダ５７は、図において左側の端面の上端部の両側に、一対の第１の係止爪５８Ａを所定の間隔離して設けている。また、サブ基板ホルダ５７は、図において右側の端面の下端部の中央に、ひとつの第２の係止爪５８Ｂを設けている。
【００５１】
電池ホルダ２は、サブ基板ホルダ５７を溝状スペース５０の定位置に連結するために、これらの係止爪５８を挿入して係止する係止凹部５１を対向する支持側壁１２の内側に設けている。図１１の電池ホルダ２は、第１の係止爪５８Ａを係止する第１の係止凹部５１Ａを溝状スペース５０の左側に、第２の係止爪５８Ｂを係止する第２の係止凹部５１Ｂを溝状スペース５０の右側に設けている。図１４は第１の係止凹部５１Ａを、図１５は第２の係止凹部５１Ｂをそれぞれ示している。
【００５２】
図４、図１１、及び図１４に示す電池ホルダ２は、図において左側の支持側壁１２の突出部１６と接触プレート部１７の内面に直交するように、２列の位置決リブ５２を一体的に成形して設けている。これらの２列の位置決リブ５２の外側であって、接触プレート部１７の下面に第１の係止凹部５１Ａを設けている。第１の係止爪５８Ａは、図１１の断面図に示すように、接触プレート部１７の下面に挿入されて、ここに係止される。２列の位置決リブ５２は、両側の第１の係止凹部５１Ａに一対の第１の係止爪５８Ａを嵌入できる間隔としている。この構造は、サブ基板ホルダ５７の左右方向の位置を位置決リブ５２で特定しながら、第１の係止凹部５１Ａに嵌入される第１の係止爪５８Ａが上方に抜けるのを接触プレート部１７で阻止してサブ基板ホルダ５７を定位置に保持する。
【００５３】
また、図４、図１１、及び図１５に示す電池ホルダ２は、図において右側の支持側壁１２の突出部１６の内面に２列の連結リブ５３を一体的に成形して設けて、この連結リブ５３を連結する係止プレート５４を一体的に成形して設けている。２列の連結リブ５３の間であって、係止プレート５４の下面に第２の係止凹部５１Ｂを設けている。連結リブ５３は、接触プレート部１７の内面に直交するように、その内面に連結して設けている。係止プレート５４は、第２の係止爪５８Ｂを係止できる位置に、接触プレート部１７と平行な姿勢で設けられる。第２の係止爪５８Ｂは、先端をフック状に成形しており、この第２の係止凹部５１Ｂの係止プレート５４の下面に係止される。
【００５４】
以上のサブ基板ホルダ５７は、第２の係止爪５８Ｂを第２の係止凹部５１Ｂに挿入した後、サブ基板ホルダ５７の本体を溝状スペース５０に嵌入して、第１の係止爪５８Ａを第１の係止凹部５１Ａである係止プレートの下面に係止して、電池ホルダ２の定位置に連結される。
【００５５】
サブ基板ホルダ５７は、内側にサブ回路基板５６が固定される。サブ基板ホルダ５７は、サブ回路基板５６を定位置に配置するために、支持台５９と支持リブ６０と保持リブ６１とを一体的に成形して設けている。支持台５９は、サブ基板ホルダ５７の底板から内側に突出して設けており、ここに配設されるサブ回路基板５６の底板側の表面を支持する。支持リブ６０は、サブ基板ホルダ５７の底板と周壁とに直交する姿勢であって、底板と周壁から内側に突出して設けており、サブ回路基板５６の底板側の表面を支持する。これらの支持台５９と支持リブ６０は、サブ回路基板５６を底板から所定の間隔離した位置に支持する。さらに、保持リブ６１は、底板と平行な姿勢であって、サブ基板ホルダ５７の周壁から内側に突出して設けており、サブ回路基板５６の底板と反対側の表面を係止して保持する。以上のサブ基板ホルダ５７は、サブ回路基板５６の一方の面を支持台５９と支持リブ６０で支持すると共に、他方の面を保持リブ６１で保持して、すなわち、サブ回路基板５６を両面から挟着して定位置に配置する。さらに、サブ基板ホルダ５７は、底板から突出する支持台５９に止ネジ（図示せず）をねじ込む雌ネジ孔を設けて、この雌ネジ孔にねじ込む止ネジを介してサブ回路基板５６を固定することもできる。
【００５６】
以上のサブ基板ホルダ５７は、サブ回路基板５６をサブ基板ホルダ５７の底板から離れた位置に配置している。このサブ回路基板５６は、サブ基板ホルダ５７の底板との対向面に保護回路等を実現する電子部品（図示せず）を配置できる。このように、サブ基板ホルダ５７の底板との対向面に電子部品を配置する構造は、サブ回路基板の両面を有効に利用して電子部品を配置できる。
【００５７】
以上の電池ホルダ２は、図５に示すように、一対の支持側壁１２に保持筒１１を一体的に成形してホルダユニット２Ａとし、このホルダユニット２Ａを連結している。一対のホルダユニット２Ａは、一体的に成形されたボス２２に止ネジ２３をねじ込んで互いに連結される。図５のホルダユニット２Ａは、下端部の両側と中央部の両側に、ボス２２を一体的に成形して設けている。ボス２２は筒状で、内部に止ネジ２３を挿通している。ただ、図示しないが、分割されたホルダユニットは、係止構造で連結し、あるいは接着して連結し、あるいはまた、これらを組み合わせて連結することもできる。
【００５８】
以上の電池ホルダ２は、保持筒１１の半分と支持側壁１２とを一体的に成形してホルダユニット２Ａとしているが、本発明のバッテリパックは、電池ホルダを以上の構造に特定しない。電池ホルダは、複数の電池を所定の位置に保持できる他の全ての構造とすることができる。電池ホルダは、たとえば、保持筒と支持側壁を分割することなく一体構造とすることも、保持筒と両端の支持側壁とを分割してなる構造とすることもできる。以上のように、複数の電池１を電池ホルダ２で定位置に保持して電池ブロック１０とする構造は、電池ブロック１０の組み立てを簡単かつ容易にできる特長がある。
【００５９】
［リード板５］
全ての電池１は、リード接続面８に配置される端部電極にリード板５を接続している。リード板５は、電池の端部電極にスポット溶接やレーザ溶接等の方法で溶接して接続でき、かつ電気導電および熱伝導のよい材質が使用され、表面をニッケル等のメッキをした鉄板、ニッケル板、銅板、アルミニウム板等の金属板が好適に使用できる。
【００６０】
リード板５は、電池ブロック１０の縦に長い形状で、直列ブロック９を構成する２段、７個の電池１を直列に接続し、かつ各々の６組の直列ブロック９の電池１を並列に接続している。電池ブロック１０のリード接続面８に、複数枚のリード板５を非接続状態で横に並べて配置して、各々のリード板５を電池１の端部電極に接続している。リード板５は、電池ブロック１０の縦方向、図において上下に配列される電池１に接続されて、直列ブロック９を構成する７個の電池１を直列に接続し、さらに、上下に配列される直列ブロック９を並列に接続する。図のバッテリパックは、直列ブロック９が４列と３列の電池１を俵積み状に配列するので、各リード接続面８において、４列のリード板５を互いに非接触状態に離して配置する。とくに、図のバッテリパックは、４枚のリード板５を電池ホルダ２の位置決凹部２４に入れて定位置に配置する。この構造のバッテリパックは、隣接するリード板５を確実に絶縁して配置できる。
【００６１】
上下の電池１は俵積み状に配列されて、水平方向で位置ずれしている。したがって、上下の電池１の端部電極に接続されるリード板５は、金属板を所定の幅のジグザグ状に裁断して製作される。図５に示すようにジグザグ状に形成されるリード板５は、電池１の端面に沿って各リード板５をジグザグ状とするので、外力が印加されても負荷が集中し難く分散され易い傾向にあり、リード板５が破断するよりも変形して力が吸収される効果が高くなる。ただし、リード接続面８の片側に配列されるリード板５、図５において電池１の右側に配置される複数のリード板５の最も右側のリード板５と、電池の左側に配置される複数のリード板５の最も左側のリード板５は、上下の直列ブロック９の出力側となる端部電極を並列に接続するので、電池１をひとつ飛びに接続する。したがって、このリード板５は、片側をジグザグ状として、外側縁を直線状としている。さらに、このリード板５は、図１６と図１７に示すように、直線状としてなる外側縁を折曲して、折曲リブ５Ｂを設けている。このリード板５は、折曲リブ５Ｂを設けることによって、断面積を大きくできるので、電気抵抗を小さくできる特徴がある。さらに、リード板５の幅が狭くなる部分を、折曲リブ５Ｂで補強できる特徴もある。ただ、リード板は、必ずしも折曲リブを設ける必要はない。それは、後述する出力リード板２０を、出力側となるリード板５に接続することによって、リード板５を低抵抗な状態で出力端子に接続できるからである。
【００６２】
各々のリード板５は、その上端をメイン回路基板６に接続して、メイン回路基板６に実装される電圧検出回路（図示せず）で全ての電池電圧を検出する。リード板５は、メイン回路基板６に接続する接続部５Ａを端部（図において上端）に設けている。リード板５は、メイン回路基板６に連結しているリードピン２１にハンダ付け等の方法で接続される。
【００６３】
［出力リード板２０］
リード板５には出力リード板２０を接続している。出力リード板２０は、支持側壁１２の側縁側にあって、電池ブロック１０の出力側となるリード板５に接続している。出力リード板２０は、大きな電流が流れる出力側となるリード板５に接続されて、このリード板５の電気抵抗を小さくする。したがって、出力リード板２０は、リード板５よりも厚い金属板で製作されて電気抵抗を小さくしている。出力リード板２０は、導電性の止ネジ３３を介してリード板５に接続される。止ネジ３３は、リード板５の貫通孔５ａに挿通され、出力リード板２０に設けた雌ねじ穴２０ａにねじ込まれて、出力リード板２０をリード板５に接続する。したがって、出力リード板２０は、図１６に示すように、止ネジ３３をねじ込む雌ねじ穴２０ａのある接続タブ２０Ａを設けている。また、支持側壁１２は、出力リード板２０の接続タブ２０Ａをリード板５に接続させるための連結窓３５を開口している。図の出力リード板２０は、３カ所をリード板５に接続しているので、３カ所に接続タブ２０Ａを設けている。出力リード板２０は、好ましくは複数点をリード板５に接続する。
【００６４】
さらに、出力リード板２０は、図１６と図１７に示すように、メイン回路基板６に接続されるリード線３４や電流検出抵抗４０を接続するための出力タブ２０Ｂも設けている。図の出力リード板２０は、ふたつの出力タブ２０Ｂを設けている。図１６の出力タブ２０Ｂはリード線３４を接続しており、図１７の出力タブ２０Ｂは、図３に示すように、電流検出抵抗４０を固定して接続している。リード線３４は、メイン回路基板６に接続されると共に、リード線３９を介してコネクタ３８に設けられる出力端子６３に接続される。
【００６５】
さらにまた、出力リード板２０は、電池ホルダ２の突出部１６の内側に固定される。図４、図１０、図１６及び図１７の電池ホルダ２は、支持側壁１２の突出部１６に接触プレート部１７を設け、この接触プレート部１７と保持筒１１との間に隙間３２を設けているので、この隙間３２に出力リード板２０を配設している。隙間３２に配設される出力リード板２０は、支持側壁１２である接触プレート部１７の内側に配設される。この出力リード板２０は、接触プレート部１７の内側に固定するために、連結片２０Ｃを設けている。支持側壁１２は、内面に突出する連結ボス３６を設けており、連結片２０Ｃを貫通する止ネジ３７を連結ボス３６にねじ込んで出力リード板２０を支持側壁１２に固定している。
【００６６】
以上のバッテリパックは、支持側壁１２の外側に配設されて電池１の端部電極に接続されるリード板５に、支持側壁１２の内側に配設される出力リード板２０を接続して、この出力リード板２０を介して電池１の出力を取り出している。この構造により、このバッテリパックは、電池１の端部電極に接続されるリード板５の電気抵抗を小さくして、リード板５による無駄な電力消費を少なくして、出力電力の低下を有効に防止している。ただ、バッテリパックは、出力リード板を配設することなく、リード板の電気抵抗を小さくして、リード板による無駄な電力消費を少なくしながら、出力電力の低下を有効に防止することもできる。
【００６７】
［メイン回路基板６］
メイン回路基板６は、リード板５を介して電池１に接続される。メイン回路基板６は、各々の電池電圧を検出して、電池を保護する保護回路（図示せず）を実装している。メイン回路基板６に実装される保護回路は、電池１の過充電や過放電を検出して電流を制御する回路、電池の過充電を検出して電流を遮断する回路等である。保護回路は、電池１の過充電や過放電を検出するために、電池１の電圧を検出する電圧検出回路（図示せず）を備える。電圧検出回路は、リード板５を介して各々の電池電圧を検出し、検出した電圧から電池１の過充電や過放電を検出する。保護回路は、いずれかの電池電圧が最低電圧よりも低くなると、放電電流を遮断するスイッチング素子をオフに切り換えて、放電電流を遮断する。また、いずれかの電池電圧が最高電圧よりも高くなると、充電を停止するスイッチング素子をオフに切り換えて、充電を停止する。このように、各々の電池電圧を検出して、充放電をコントロールする保護回路を実装するバッテリパックは、電池１を保護しながら安全に使用できる。
【００６８】
さらに、メイン回路基板６は、電池１の温度異常を検出する回路も実装している。図に示すバッテリパックは、図４と図５に示すように、電池ホルダ２の電池収納部１５に収納される電池１の温度異常を検出する温度異常検出体４６を備えている。図に示す温度異常検出体４６は帯状体であり、電池ホルダ２の電池収納部１５の外周に巻き付ける状態で配置している。温度異常検出体４６は、電池ホルダ２の保持筒１１に設けた開口部１１Ａから表出する電池１の表面に、両面テープ（図示せず）を利用して貼着している。この温度異常検出体４６は、両面テープと帯状の不織布との間に、ＰＰ（ポリプロピレン）等の熱溶融プラスチックである絶縁樹脂で表面を被覆した金属線（例えばステンレス線）２本を螺旋状に巻いた状態で挟持している。２本の金属線は、一端を開放し、他端をメイン回路基板６に接続している。この温度異常検出体４６は、電池１が正常な温度範囲にある時は、メイン回路基板６の温度検出回路によって、２本の金属線間の抵抗値が無限大、あるいは大きな値として検出される。電池１の温度が異常な温度まで上昇すると、熱溶融プラスチックである絶縁樹脂が溶融して２本の金属線が接触し、２本の金属線間の抵抗値が低下する。メイン回路基板６の温度検出回路は、２本の金属線間の抵抗値が低下したことを検出して、電池１が異常な温度に上昇したことを検出する。このような構造を備える温度異常検出体４６によって、メイン回路基板６の温度検出回路は、電池１の異常な温度を検出し、保護回路にて、放電、充電停止等の制御を行っている。
【００６９】
さらに、メイン回路基板６からは、出力リード線３４、リード線３９、４５、５５が引き出されている。出力リード線３４は、電池ブロック１０の正負の出力側に接続している。電池ブロック１０のプラス側は、出力リード板２０を介して出力リード線３４に接続され、電池ブロック１０のマイナス側は、出力リード板２０と電流検出抵抗４０を介して出力リード線３４に接続される。リード線４５は、電流検出抵抗４０の検出端子４３に接続している。リード線５５は、外部機器に接続されるコネクタ３８を先端に接続している。メイン回路基板は、通信用のリード線を引き出してコネクタに接続することもできる。コネクタ３８は、内蔵する電池の出力用の出力端子６３や、外部機器との接続端子を装備している。コネクタ３８は、出力端子６３や接続端子を外部に表出する状態で外装ケース４に設けた開口窓（図示せず）に配設される。バッテリパックは、充放電用の出力端子が電動機器に接続される状態で放電し、充放電用の出力端子が充電器に接続される状態で電池が充電される。
【００７０】
［メイン基板ホルダ７］
メイン基板ホルダ７は、メイン回路基板６を収納して所定の位置に配置する。図２と図５に示すメイン基板ホルダ７は、底板２５の周囲に周壁２６を設けて上方開口の箱形としており、この周壁２６の内側にメイン回路基板６を収納して、所定の位置に配置している。メイン基板ホルダ７は、図５に示すように、底板２５から下方に突出する連結部２８を一体成形して設けており、この連結部２８に電池ホルダ２を貫通する止ネジ３０をねじ込んで電池ホルダ２に固定している。電池ホルダ２は、連結部２８に止ネジ３０をねじ込むために、支持側壁１２の内側に突出する連結ボス２９を一体成形して設けている。連結部２８は、図５に示すように、最上段に位置する保持筒１１の上面の谷間の部分に位置して配設している。メイン基板ホルダ７は、連結ボス２９を貫通する止ネジ３０が連結部２８にねじ込まれて、電池ホルダ２の定位置に固定される。ただ、メイン基板ホルダは、図示しないが、係止構造で電池ホルダ２に固定することもできる。
【００７１】
さらに、図５に示すメイン基板ホルダ７は、底板２５から突出する支持部２７を設けており、この支持部２７に止ネジ３１を介してメイン回路基板６を固定して、メイン回路基板６をメイン基板ホルダ７の底板２５から離れた位置に配置している。このメイン回路基板６は、メイン基板ホルダ７の底板２５との対向面に保護回路等を実現する電子部品（図示せず）を配置できる。このように、メイン基板ホルダ７の底板２５との対向面に電子部品を配置する構造は、これらの電子部品の凹凸が、外側に突出するのを有効に防止できる。
【００７２】
メイン基板ホルダ７に収納されるメイン回路基板６は、たとえば、絶縁樹脂にポッテングして埋設される。メイン回路基板６を絶縁樹脂にポッティングして埋設することにより、メイン回路基板６の防水が図られると共に、メイン回路基板６に接続されたリード線の分離を阻止し、ショートの恐れを回避する。このように、メイン回路基板６を絶縁樹脂にポッティングして埋設する構造は、メイン回路基板６を防水構造に保護できるので、メイン回路基板６の故障を極減し、長期間にわたってメイン回路基板６で電池１を保護しながら充放電できる特徴がある。図５に示すメイン回路基板６は、メイン基板ホルダ７の底板２５との間に絶縁樹脂を充填できるように、両端部に開口部６Ａを設けている。ポッティングの材料には、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂が利用できる。
【００７３】
［外装ケース４］
外装ケース４は、詳細には表示しないが、たとえば、ＡＢＳ樹脂などのプラスチックで成形して製作される。図１と図２の外装ケース４は、プラスチック製の第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂを連結して、電池ブロック１０を内部に収納している。第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂは周壁６４を一体的に成形して設けている。さらに、図の外装ケース４は、内側と外側にボス６５を一体成形して設けている。ボス６５は、第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂの四隅部に設けている。ボス３５に止ネジ（図示せず）を挿通し、この止ネジで第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂを連結する。連結された第１ケース４Ａと第２ケース４Ｂは、互いに周壁６４の開口縁を隙間なく接触させて閉塞される。ただ、第１ケースと第２ケースは、嵌め込み式などの連結構造や、接着や溶着等により連結して固定することもできる。外装ケース４は、バッテリパックの用途や目的、使用状況に応じた様々な形状に設計できる。さらに、外装ケース４は、図に示すように、上部に取手６６を一体成形して設けて、持ち運びを容易にできる。
【００７４】
以上のように、複数の電池１を電池ホルダ２で所定の位置に保持して電池ブロック１０とすると共に、各々の電池１の端面に接続したリード板５をメイン回路基板６に接続し、さらに、メイン回路基板６が固定されたメイン基板ホルダ７を電池ホルダ２に固定して電池ブロック１０となる。電池ブロック１０が、外装ケース４に収納されて、バッテリパックとなる。
【００７５】
さらに、図１８のバッテリパックは、外装ケース７４にサブコネクタ７８を設けている。サブコネクタ７８は、たとえばバッテリパックを充電器に接続するためのコネクタである。このバッテリパックは、サブコネクタ７８を充電器に接続して電池を充電する。このバッテリパックは、サブコネクタ７８を一対の支持側壁１２の外側に配設するので、一対の支持側壁１２の間に配線しているリード線７１を、支持側壁１２の外側に引き出す必要がある。図のバッテリパックは、一対の支持側壁１２の間にリード線７１を配線して、このリード線７１を案内する案内凹部７０を一方（図においては左側）の支持側壁１２の突出部１６に設けている。リード線７１は、案内凹部７０に配線されて、支持側壁１２の外側に引き出されて、支持側壁１２の外側に配設しているコネクタ７８に接続される。このバッテリパックは、外装ケース７４を大きくすることなく、すなわちリード線７１の配線部分を拡大することなく、支持側壁１２の内側から外側にリード線７１を引き出してサブコネクタ７８に接続できる。それは、支持側壁１２の案内凹部７０にリード線７１を配線しているからである。なお、この図において、前述の実施例と同じ構成要素には、同符号を付してその詳細な説明を省略している。
【００７６】
さらに、本発明のバッテリパックは、図１８の鎖線で示すように、電池ブロック１０を防水袋７３に収納し、その開口部を水密に閉塞して防水構造として、外装ケース７４に収納することもできる。この防水袋７３には、たとえば、可撓性シートを袋状に成形したものが使用できる。防水袋７３の可撓性シートには、プラスチックシートが使用できる。プラスチックシートには、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンイミド（ＰＥＩ）、ペット（ＰＥＴ）等が使用できる。このバッテリパックは、電池１にメイン回路基板６を接続している電池ブロックを防水袋７３に収納するので、電池１に加えてメイン回路基板６も一緒に防水構造として外装ケース７４に収納できる。さらに、このバッテリパックは、防水袋７３で電池ブロック１０を防水しながら、これをクッション材に使用して、外装ケース７４の衝撃を吸収して、耐衝撃強度を向上することもできる。とくに、本発明のバッテリパックは、図８に示すように、電池ホルダ２が支持側壁１２の突出部１６の側縁に、外装ケースの内面に沿う接触プレート部１７を設けており、電流検出抵抗４０の平行プレート４０Ａを接触プレート部１７の内面に配設しているので、電流検出抵抗４０の発熱を接触プレート部１７で遮断できる。このため、電流検出抵抗４０が防水袋７３を加熱して熱弊害を与えるのを有効に防止できる。
【００７７】
本発明のバッテリパックは、たとえば、図１９に示すように、電動自転車８０のモーターを駆動する電源として使用することができる。図に示すバッテリパックは、電動自転車８０のサドル８２の下に設けた縦パイプ８１の背面に装着している。このように、電動自転車８０の縦パイプ８１に沿って装着されるバッテリパックは、幅が広くなると、横方向、あるいは後方に突出し、バランスよく配設できなくなる。とくに、垂直方向に立てた姿勢で、縦パイプ８１に沿って安定して装着できなくなる。本発明のバッテリパックは、電池ブロック１０の電池１の配列とリード板５の接続状態を独特の構成とすることにより、多数の電池を所定の出力電圧となるように接続しながら、しかもメイン回路基板６を細長い四角柱状の電池ブロック１０の上部に配置して、バッテリパック全体の横幅を広くすることなくコンパクトにできる。したがって、電動自転車用の電源として、垂直姿勢で立てた姿勢で縦パイプ８１に装着するバッテリパックとして、理想的な状態で使用できる。ただ、本発明のバッテリパックは、電動自転車以外の電動機器の電源として、使用できるのは言うまでもない。とくに、本発明のバッテリパックは、横幅を広くすることなく、細長い四角柱状としてコンパクトな形状としながら、並列接続する電池の個数を多くして出力電流を大きくすることが求められる用途に好適に使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明のバッテリパックは、屋外で使用される電気機器、とくに、電動自転車や電動オートバイの電源として好適に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の一実施例にかかるバッテリパックの斜視図である。
【図２】図１に示すバッテリパックの分解斜視図である。
【図３】図２に示すバッテリパックの電池ブロックの底面斜視図である。
【図４】図３に示す電池ブロックの断面斜視図である。
【図５】図３に示す電池ブロックの分解斜視図である。
【図６】本発明の一実施例にかかるバッテリパックの回路図である。
【図７】電池ブロックを構成する電池のリード接続面にリード板を接続する状態を示す概略断面図である。
【図８】図３に示す電池ブロックのＡ−Ａ線断面図である。
【図９】電流検出抵抗の拡大斜視図である。
【図１０】図３に示す電池ブロックのＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】図３に示す電池ブロックのＣ−Ｃ線断面図である。
【図１２】サブ基板ホルダの斜視図である。
【図１３】図１２に示すサブ基板ホルダを上下を反転した斜視図である。
【図１４】電池ホルダの第１の係止凹部を示す拡大斜視図である。
【図１５】電池ホルダの第２の係止凹部を示す拡大斜視図である。
【図１６】支持側壁と出力リード板とリード板との連結構造を示す分解斜視図である。
【図１７】支持側壁と出力リード板とリード板との連結構造を示す分解斜視図である。
【図１８】本発明の他の実施例にかかるバッテリパックの分解斜視図である。
【図１９】本発明の一実施例にかかるバッテリパックの使用例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…電池
２…電池ホルダ              ２Ａ…ホルダユニット
４…外装ケース              ４Ａ…第１ケース
４Ｂ…第２ケース
５…リード板                ５Ａ…接続部
５ａ…貫通孔
５Ｂ…折曲リブ
６…メイン回路基板          ６Ａ…開口部
７…メイン基板ホルダ
８…リード接続面
９…直列ブロック
１０…電池ブロック
１１…保持筒                １１Ａ…開口部
１２…支持側壁
１３…挿通穴
１４…収納スペース
１５…電池収納部
１６…突出部
１７…接触プレート部
１８…接続窓
１９…電極窓
２０…出力リード板          ２０Ａ…接続タブ
２０Ｂ…出力タブ
２０Ｃ…連結タブ
２０ａ…雌ねじ穴
２１…リードピン
２２…ボス
２３…止ネジ
２４…位置決凹部
２５…底板
２６…周壁
２７…支持部
２８…連結部
２９…連結ボス
３０…止ネジ
３１…止ネジ
３２…隙間
３３…止ネジ
３４…出力リード線
３５…連結窓
３６…連結ボス
３７…止ネジ
３８…コネクタ
３９…リード線
４０…電流検出抵抗          ４０Ａ…平行プレート
４０Ｂ…横プレート
４０ａ…嵌着凹部
４０ｂ…凹部
４１…接続端子              ４１ａ…貫通孔
４２…固定端子              ４２ａ…貫通孔
４３…検出端子              ４３ａ…貫通孔
４４…嵌着凸部
４５…リード線
４６…温度異常検出体
４７…ネジ
４８…ネジ
４９…止ネジ
５０…溝状スペース
５１…係止凹部              ５１Ａ…第１の係止凹部
５１Ｂ…第１の係止凹部
５２…位置決リブ
５３…連結リブ
５４…係止プレート
５５…リード線
５６…サブ回路基板
５７…サブ基板ホルダ
５８…係止爪                ５８Ａ…第１の係止爪
５８Ｂ…第２の係止爪
５９…支持台
６０…支持リブ
６１…保持リブ
６３…出力端子
６４…周壁
６５…ボス
６６…取手
７０…案内凹部
７１…リード線
７３…防水袋
７４…外装ケース
７８…サブコネクタ
８０…電動自転車
８１…縦パイプ
８２…サドル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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